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弾性および塑性領域を対象とした構造教育用ツールの開発

针对弹性和塑性区域的结构教育工具的开发

基本信息

批准号：
19K03042
负责人：
服部宏己
金额：
$ 2.25万
依托单位：
Gifu City Women's College
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

これまでの一連の研究により、近年開発されたデジタル画像相関法(デジタル撮影された微小な変形画像を比較することによって、ひずみ量などを解析し分布を図化する技術、以下DICという)による画像解析値とFEM解析値とを比較し、両者の間に比較的良い相関性があり、DICを構造教育ツールに適用することが可能であることを明らかにしてきた。昨年度（令和3年度）は、実際の建築構造物で扱われる鉄筋コンクリート（鉄筋とコンクリートの複合材料）を想定し、2液性の樹脂材を母材（コンクリートを模したもの）に、アクリルを模擬鉄筋として設置した試験体を用いて、鉄筋コンクリート造を対象とした教育ツールの適用性について検討を行い、RC造の教育ツールにもDICを適用することが可能であることを示した。しかしながら、試験体が小さく、模擬鉄筋内部のひずみ分布の画像が不明瞭であったため、今年度（令和4年度）は、試験体サイズを2倍（高さ：40, 80, 160mm、長さ：360mm（支点間距離：320mm）、奥行き（厚さ）：20mm）にして実験を行った。実験方法はこれまでと同様に単純梁形式とした架構の中央に集中載荷し、弾性範囲に加えて模擬鉄筋の破断時についても検討を行った。その結果、以下の知見を得た。1) 鮮明なDIC解析画像を得るには、ある程度の大きさのひずみ（0.001程度）が必要であると思われる。2) 高さ160㎜試験体において部分的にDICによる解析結果が得られなかった原因として、試験体の厚さが薄く前後面のゆがみ差が生じたためと思われ、ある程度の試験体の厚さを確保する必要があろう。3) 試験体サイズを大きくすることにより、試験体全体および模擬鉄筋内部の破断時の様子を含め、詳細に検討することが可能であると考えられる。これらの結果をまとめ、2023年度日本建築学会大会（近畿）学術講演梗概集に投稿した。

これまでの for の research により, in recent years, open 発されたデジタル portrait phase masato method (デジタル pinch of shadow された tiny な portraits - shaped を compare することによって, ひずみ quantity などを parsing し distribution を図 change する technology, the following DIC という) による portraits on the analytical numerical と FEM numerical とを compare し, struck のに comparison between a good い phase Masato sex があり, DIC を structure education ツールに applicable することが may であることを Ming らかにしてきた. Last year (or 3 year) は, the event be の building structure で Cha われる iron objects reinforcement コンクリート objects (iron steel とコンクリートの) composite をし scenarios, 2 fluid の resin material を parent metal (コンクリートを die したもの) に, アクリルを simulation iron objects reinforcement として set したを test body with いて objects, iron steel コンクリート made を like と seaborne した teaching Yukon ツールの applicability について検 line for をい, RC の education ツールにも DIC を applicable することが may であることを shown した. しかしながら, small test body がさく objects, simulation, iron steel internal のひずみ distribution の portrait が unknown であったため, year (or 4 year) は, test サイズを 2 times (high さ : 40, 80, 160 mm long, さ : 360 mm (the distance between the fulcrum: 320 mm), Mr き (thick さ) : 20mm) にてて experience を line った. Be 験 method はこれまでと with others に単 pure beam form とした architecture の central にし concentrated load, 弾 van 囲に plus えてに when simulating iron objects jin の breakage ついても検 line for をった. Youdaoplaceholder0 そ result, the following <s:1> insight を results in た. 1) distinct な DIC parsing portraits をるには, ある degree の big きさのひずみ (0.001 degree) が necessary であると think われる. 2) high さ 160 ㎜ test body において part of に DIC による analytical results らがれなかった reason として, test の thick さが thin く behind the former のゆがみ born poor がじたためと think われ, ある degree の test body の thick さを ensure する necessary があろう. 3) test body サイズを big きくすることにより, test all the および simulation iron objects muscle internal の breakage の others child をめ, detailed に beg す検ることが may であると exam えられる. The results are をまとめ and a collection of summaries of academic lectures at the 2023 Congress of the Architectural Society of Japan (Kinki) is に.